传感器在可穿戴设备中的应用及重要性简析

可穿戴的传感器在一定程度上影响了可穿戴设备的体验，其实目前应用在可穿戴设备上的传感器很早就有，但是由于没有做到小型化所以应用受阻。那么哪些传感器会应用到可穿戴设备上？传感器对可穿戴设备有多重要？

市场调查显示，穿戴设备市场的规模将在2016年达到1.23亿件，并在2020年达到4.11亿件。在可穿戴设备市场，尽管市场初期的增长令人可喜，不过目前在世界范围内，与年出货量达十几亿部的智能手机市场相比，可穿戴市场的整体规模仍相对较小。

国外市调机构对2020年各类可穿戴设备市场的预测示意图，资料图

加速度计

在可穿戴设备中，加速度计通常可以用来确定你的步数和睡眠质量。通过测量你的移动速度，加速度计就能够“告诉”可穿戴设备你走了多远，如果你的手腕一直没有动静，它会认为你已经睡着了。

高度计

监测用户的体重变化是可穿戴设备的一个非常重要的功能，而高度计的作用就是计算你燃烧了多少卡路里、爬了几层楼梯、是变胖了还是变瘦了。高度计能够通过大气压的变化来检测你一共爬了几层楼，并结合你所走的步数，来进行更加准确的卡路里消耗计算。

气压计

这个方便的小装置可以告诉你今天是下雨天还是晴天，这类传感器通常被应用于运动类的可穿戴设备。

手势控制传感器

这是一种可以检测到身体各个部分的运动变化的传感器，用户可以通过一些简单的动作来实现对设备的控制，比如挥一挥手等等。就目前而言，这种技术仍然处于发展阶段，不过，其未来的应用方式或许会给我们带来不少的惊喜。

陀螺仪

这类传感器能够提升运动和活动追踪的准确性，一般来说，陀螺仪的数量越多，效果越好。

光学心率监测

这个装置坐落在你的手腕上，通常使用一个红色或者绿色的光点来检测你的心率。这项技术已经存在了一段时间，但是它才被应用到可穿戴设备上不久，主要针对的是运动爱好者，它让我们挥手告别笨重的胸带式心率传感器。

运动、环境和生物传感器的重要性

最早的可穿戴设备是基于三轴加速度传感器的简单计步器。随后，市场上很快就出现了包括压力传感器和陀螺仪等传感器件的复杂设备。这些器件使可穿戴设备能够识别穿戴者正在参与的活动类型，如步行、跑步、爬山等，并跟踪其睡眠周期。同时，温度和湿度传感器使得可穿戴设备能够更准确地测量诸如锻炼时消耗的卡路里等参数。

可穿戴设备集成更多传感器的这一趋势未来几年将会加快。特别是，我们将看到集成越来越多的运动和环境传感器，以及新兴的生物传感器。生物传感器现已应用于独立的可穿戴医学监护仪，而且许多消费类设备现在都提供心率测量功能。但在接下来的几年内，消费设备将集成更广泛的生物传感器，如测量血氧量、血压和血糖水平的光谱传感器，以及确定出汗水平和pH值的皮肤电阻感应传感器。

集成更多传感器的优势

集成更多传感器的明显优势在于，能增加设备的功能，从而使其能够测量更多参数。另外，还能提高所收集数据的精确性。

例如，使用来自其他传感器的信息来确定穿戴者正在从事的活动类型，有助于选择更合适的算法来处理来自加速度传感器的输入信息，使活动追踪更加准确。另外，结合来自众多传感器的数据，还能使设备提取到更多对用户有用的信息，例如，使用心率、加速度传感器数据和皮肤电阻感应来测算人的压力水平。

麦克风元件的加入

除了上面提到的运动、环境和生物传感器之外，可穿戴设备还有可能增加麦克风感测元件的使用。但目的不是向穿戴者提供更多信息，而是帮助设备感知其使用情境，以便确定哪些信息对穿戴者有用，以及如何以最佳的方式传送这些信息。例如，如果设备听到喷气式发动机的轰鸣声，它能推断出穿戴者正在坐飞机，并监测坐了多长时间，然后调整针对睡眠和锻炼的建议，帮助穿戴者更有效地应对疲劳、脱水和时差反应。